Un interruptor térmico para controlar la trayectoria del flujo de calor en sistemas electrónicos - Calendae - Calendae | Informática, Electrónica, CMS, Ciberseguridad

Un interruptor térmico para controlar la trayectoria del flujo de calor en sistemas electrónicos – Calendae

Hola de nuevo. Soy Jordi Oriol y en el día de hoy hablaremos sobre Un interruptor térmico para controlar la trayectoria del flujo de calor en sistemas electrónicos – Calendae

Esquema del interruptor térmico que muestra (a) el estado ENCENDIDO con la gota de metal líquido que conecta la fuente de calor y el disipador de calor y (b) el estado APAGADO con el metal líquido retirado del canal. (c) Imagen de vista lateral del dispositivo de interruptor térmico fabricado. (d) Circuitos de resistencia térmica ON y OFF basados ​​en un modelo de transferencia de calor 1-D.

UNA cambiar es parte fundamental de la mayoría de dispositivos eléctricos y mecánicos; los interruptores mecánicos se pueden usar para seleccionar marchas en la transmisión de un automóvil o para abrir una puerta; los interruptores eléctricos pueden encender y apagar las luces en una habitación; El semiconductor se utiliza para enrutar señales lógicas dentro de un circuito o controlar dispositivos más grandes. Pero, ¿qué pasa con los flujos de calor? ¿Podemos controlar la trayectoria del calor en un dispositivo? ¿Un interruptor térmico? Bueno, un interruptor térmico es un dispositivo electromecánico que abre y cierra los contactos para controlar el flujo de corriente eléctrica en respuesta al cambio de temperatura. Un interruptor térmico controla el flujo de corriente en relación con el cambio de temperatura, pero en realidad no controla el flujo de calor.

Flujo de calor es muy importante para los ingenieros y el movimiento de calor en un dispositivo puede afectar profundamente el rendimiento y la confiabilidad del sistema, especialmente en un sistema electrónico. Los ingenieros siempre han querido un interruptor para controlar los flujos de calor, pero existen muchos desafíos para crear dicho interruptor. Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han desarrollado una nueva tecnología que permite a los usuarios encender o apagar las corrientes de calor. Este es un avance importante y afectará a los sistemas electrónicos futuros.

Flujo de calor de la región caliente a la fría

“Los flujos de calor ocurren cada vez que se tiene una región de temperatura más alta junto a una región de temperatura más baja. Para controlar el flujo de calor, el equipo diseñó una ruta de flujo de calor específica entre la región caliente y la región fría y luego creó una forma de detener la ruta de flujo de calor cuando lo deseaba «, dice William. King, codirector del proyecto y profesor del departamento de ciencias mecánicas e ingeniería.

Esta tecnología se hizo posible sobre el principio del «movimiento de una gota de metal líquido», agrega Nenad Miljkovic, profesor asistente en el mismo departamento que también fue codirector del proyecto. «La gota de metal puede colocarse para conectar una ruta de flujo de calor o alejarse de la ruta de flujo de calor para limitar el flujo de calor».

El equipo demostró la tecnología en un sistema modelado en sistemas electrónicos modernos, que ofrece el potencial de ser implementado en nuestros dispositivos diarios. A un lado del interruptor había una fuente de calor que era el componente electrónico de potencia; por otro lado, refrigeración líquida para eliminar el calor. Cuando el interruptor de calor estaba encendido, el equipo logró extraer calor a más de 10W / cm2, pero tan pronto como se apagó el flujo de calor, vieron una caída de casi 100 veces.

Según King, el siguiente paso en la investigación será integrar el interruptor con la electrónica de potencia en una placa de circuito impreso. Se producirá un prototipo funcional a finales de año. Investigación fue publicado en una edición reciente de la revista Cartas de física aplicada.

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